如圖所示,P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌,間距為L1,處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場...
問題詳情:
如圖所示,P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌,間距為L1,處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中。一導體杆ef垂直於P、Q 放在導軌上,在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為 m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框 abcd 置於豎直平面內,兩頂點 a、b通過細導線與導軌相連,磁感應強度大小為 B2的勻強磁場垂直金屬框向裡,金屬框恰好處於靜止狀態。不計其餘電阻和細導線對 a、b 點的作用力。
(1)通過 ab 邊的電流Iab是多大?
(2)導體杆ef 的運動速度v是多大?
【回答】
解: (1)設通過正方形金屬框的總電流為I,ab邊的電流為Iab,dc邊的電流為Idc,有
……………………………………… ①
…………………………………………②
金屬框受重力和安培力,處於靜止狀態,有
…………………………③
由①~③,解得:………………………………………④
(2)由(1)可得: …………………………………………⑤
設導體杆切割磁感線產生的電動勢為E,有
E=B1L1…………………………………………⑥。
設ad、dc、cb三邊電阻串聯後與ab邊電阻並聯的總電阻為R,則
……………………………………………⑦
根據閉合電路歐姆定律,有:…………………………⑧
由⑤~⑧,解得:
知識點:電磁感應單元測試
題型:計算題
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